3D打印技術(shù)(shù)作為推進(jìn)(jìn)工業(yè)(yè)化和信息化“兩化”融合的助力器，已成為現(xiàn)今社會(huì )(huì)產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)升級(jí)以及自主創(chuàng )(chuàng)新的推動(dòng)(dòng)力。經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)長(cháng)(zhǎng)期的摸索與發(fā)(fā)展，3D打印技術(shù)(shù)在技術(shù)(shù)成熟度、完善度、易用性、經(jīng)(jīng)濟(jì)性等方面都取得巨大進(jìn)(jìn)展，其相關(guān)(guān)產(chǎn)(chǎn)品更是愈來(lái)(lái)愈深入大眾的工作和生活中。

魔猴德國(guó)蔡司3D掃描儀

而作為3D打印技術(shù)(shù)的硬件產(chǎn)(chǎn)品之一的3D掃描儀的發(fā)(fā)展勢(shì)頭亦是不可估量。由于3D掃描是一門(mén)集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)(shù)于一體的高新技術(shù)(shù)，加上其非接觸測(cè)量的特點(diǎn)(diǎn)，使之能對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩等進(jìn)(jìn)行立體掃描。這同時(shí)(shí)也使得作為其立體測(cè)量設(shè)備的3D掃描儀亦成為研究界的“寵兒”。

下面魔猴網(wǎng)(wǎng)將給大家科普一下3D掃描的基本原理：

3D掃描通過(guò)(guò)對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)(jìn)行掃描，獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)(shí)物數(shù)字化提供了方便快捷的手段。3D掃描的原理可以類(lèi)比照相機(jī)拍照的原理，兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息，而三維掃描儀抓取的是位置信息。照相機(jī)的圖片由很多像素點(diǎn)(diǎn)構(gòu)成，掃描儀的點(diǎn)(diǎn)云由很多坐標(biāo)點(diǎn)(diǎn)組成。

3D掃描儀如何工作？

說(shuō)(shuō)到3D掃描儀，許多人的第一印象可能會(huì )(huì)覺(jué)(jué)得它是臺(tái)加強(qiáng)版的相機(jī)，不過(guò)(guò)其實(shí)(shí)它的主業(yè)(yè)是制作3D渲染圖。掃描儀會(huì )(huì)搜集它視野內(nèi)的物體信息，不過(guò)(guò)跟相機(jī)有所不同，它記錄下的是物體各部分的位置信息，而不是其色彩和外觀(guān)。

3D掃描儀是如何記錄下這些位置信息？

它主要是靠計(jì)算掃描儀和物體表面點(diǎn)(diǎn)陣的距離得來(lái)(lái)的。一般來(lái)(lái)說(shuō)(shuō)，3D掃描儀可以分為兩類(lèi)：接觸式和非接觸式。接觸式掃描儀，顧名思義，需要與被掃描物體直接接觸。相反，非接觸式掃描儀則不需要直接接觸，它依靠激光或輻射（如X光或超聲波）來(lái)(lái)搜集被掃描物體的信息。

3D掃描儀如何使用？

想要得到一張完整的3D渲染圖，就需要掃描儀從不同角度采集多組信息，然后再將這些信息綜合起來(lái)(lái)。不過(guò)(guò)隨著(zhù)技術(shù)(shù)的成熟，這一看似復(fù)雜的過(guò)(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)(shí)間正在不斷縮短。

目前，多數(shù)的商用3D掃描儀都是非接觸式的。工作時(shí)(shí)，會(huì )(huì)將激光（點(diǎn)(diǎn)、線(xiàn)或者陣列式）投射到物體表面，隨后掃描儀就能根據(jù)物體反射光判斷物體的位置信息。

此外，掃描儀上還裝配了一個(gè)(gè)傳感器，用來(lái)(lái)搜集物體的形狀信息（基于反射光的角度得出）。

顯而易見(jiàn)(jiàn)，3D掃描的過(guò)(guò)程中會(huì )(huì)產(chǎn)(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)量，這些數(shù)據(jù)需要一個(gè)(gè)強(qiáng)大的軟件來(lái)(lái)處理下才能轉(zhuǎn)化為模型。而且如果有問(wèn)(wèn)題，還需要用軟件修復(fù)下。

以上說(shuō)(shuō)了3D掃描儀的原理以及使用情況，下面魔猴為大家詳細(xì)說(shuō)(shuō)下3D掃描的應(yīng)用場(chǎng)(chǎng)景：

3D掃描儀是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)(shù)于一體的高新技術(shù)(shù)，是對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)據(jù)，與3D打印機(jī)技術(shù)(shù)相結(jié)合，可以將數(shù)據(jù)真實(shí)(shí)化，為科學(xué)(xué)研究、數(shù)據(jù)分析，以及我們的生活帶來(lái)(lái)便利。

1、逆向工程

通過(guò)(guò)三維掃描，獲得物體的空間外形和結(jié)構(gòu)，得到產(chǎn)(chǎn)品的數(shù)據(jù)后，用專(zhuān)業(yè)(yè)的逆向工程軟件進(jìn)(jìn)行數(shù)據(jù)處理，修正誤差得到物體的精確尺寸，以此為基礎(chǔ)進(jìn)(jìn)行產(chǎn)(chǎn)品的三維建模。

2、精工零件

工廠(chǎng)制作出樣件或者產(chǎn)(chǎn)品之后，客戶(hù)需要知道樣件和產(chǎn)(chǎn)品的尺寸精度是否符合要求，通過(guò)(guò)3D掃描，可以精確標(biāo)定產(chǎn)(chǎn)品的尺寸，據(jù)此來(lái)(lái)判斷產(chǎn)(chǎn)品的尺寸誤差是否符合要求。

3、藝術(shù)(shù)雕塑

雕塑家手工制作出泥塑，諾研科技3D掃描泥塑，得到3D模型數(shù)據(jù)。然后3D打印出雕塑的小樣，雕塑家根據(jù)小樣，在3D模型上做迭代修改，直到滿(mǎn)意為止，極大提高效率。

4、文物保護(hù)

文物修復(fù)，通過(guò)(guò)掃描殘缺的文物，逆向建模出缺損的部分，3D打印缺損部分，修復(fù)文物。文物保護(hù)，3D掃描建模文物的數(shù)字模型，保存在數(shù)字圖書(shū)(shū)館中，可以永世保存。

5、零件檢測(cè)和對(duì)比
通過(guò)(guò)對(duì)比3D掃描得到的數(shù)據(jù)與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，從而得到產(chǎn)(chǎn)品的精度檢測(cè)結(jié)果，特別對(duì)于曲面和復(fù)雜結(jié)構(gòu)有很好效果

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